專(zhuān)利名稱(chēng)：一種組合濕地植物高效凈化重金屬污染廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水的濕地凈化技術(shù)，尤其涉及組合濕地植物高效凈化重金屬污染廢 水的方法。
背景技術(shù)：
城市污水的污染物種類(lèi)復(fù)雜，不但有多種有機(jī)污染物、氮磷等無(wú)機(jī)污染物，還有多 種有毒的重金屬污染元素，特別是冶金、印染、化工等行業(yè)的廢水。傳統(tǒng)的城市污水處理技術(shù)包括物理、化學(xué)及生物降解等，這些方法對(duì)廢水中的有 機(jī)污染物效果較好，但如果廢水中含有較高濃度的重金屬污染物時(shí)，則重金屬不能被有效 地清除，而且重金屬還會(huì)抑制生物的正常降解功能。重金屬大多屬于對(duì)人體毒性高，且易被人體吸收積累的金屬元素。如長(zhǎng)期食用Cd 含量高的大米會(huì)引起人體腎臟功能紊亂，導(dǎo)致死亡率上升，壽命縮短。Pb對(duì)人體的多種器官 有毒害作用，如中樞神經(jīng)、紅血球細(xì)胞、腎臟、心血管及男女的生殖系統(tǒng)。長(zhǎng)期試驗(yàn)表明幼 兒期接觸較低劑量的Pb (血液Pb濃度為10-20 μ g/dl)，會(huì)對(duì)兒童的中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成不 可逆轉(zhuǎn)、不可治療及伴隨終身的損害。Cd已被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(International Agency for Research on Cancer)確定為對(duì)人類(lèi)的致癌物質(zhì)，Pb被列為對(duì)人類(lèi)可能的致癌物質(zhì)(2B 組)。人工濕地作為一種新興的污水處理工程，近十多年發(fā)展極為迅速，它在保護(hù)生態(tài) 環(huán)境，節(jié)約能源及投資方面具有傳統(tǒng)處理技術(shù)難以比擬的優(yōu)點(diǎn)。作為一項(xiàng)低投資、低能耗、 低運(yùn)行費(fèi)、高生態(tài)環(huán)境效益的污水處理工程技術(shù)，人工濕地已被廣泛地應(yīng)用于城市污水的 處理實(shí)踐中。我國(guó)用于生活廢水處理的人工濕地相繼在北京、廣東和上海等很多地區(qū)建成 并投入運(yùn)行。近年來(lái)，濕地植物對(duì)重金屬的吸收和積累能力及其應(yīng)用方面受到全世界的廣泛關(guān) 注。據(jù)研究報(bào)導(dǎo)，多種濕地植物對(duì)污染廢水中的重金屬具有極強(qiáng)的富集能力，其體內(nèi)的重金 屬濃度可達(dá)其生長(zhǎng)廢水中重金屬濃度的數(shù)百、甚至幾千倍。因此濕地植物在凈化廢水中的 重金屬方面具有廣闊的應(yīng)用前景。在人工濕地污水處理系統(tǒng)中，濕地植物是最重要的有機(jī)組成部分，因此濕地植物 種類(lèi)選擇及配置將直接關(guān)系到人工濕地的處理效果。我國(guó)目前在該方面的研究主要針對(duì)污 水中有機(jī)污染物(C0D，B0D等)及N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的凈化效果。而針對(duì)污水中重金屬污染 物的凈化方面，報(bào)導(dǎo)很少。重金屬的濕地植物修復(fù)技術(shù)是一種利用自然生長(zhǎng)的濕地植物或者通過(guò)遺傳工程 培育植物修復(fù)重金屬污染土壤或水體技術(shù)的總稱(chēng)。主要包括植物穩(wěn)定技術(shù)和植物萃取技 術(shù)。植物萃取技術(shù)也被稱(chēng)為植物富集技術(shù)，它指利用專(zhuān)性植物根系吸收一種或幾種重金屬， 并將其轉(zhuǎn)移、貯存到地上部分，然后收獲莖葉，集中處理，因而能從根本上清除污水中的重 金屬，但不同種類(lèi)的濕地植物及其生長(zhǎng)狀況對(duì)濕地植物的吸收凈化功能影響很大。而目前， 在重金屬污染廢水人工濕地處理領(lǐng)域，關(guān)于濕地植物種類(lèi)選擇與配置方面還非常缺乏研究，嚴(yán)重限制了人工濕地處理技術(shù)在凈化重金屬污染廢水方面的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，在申請(qǐng)人多年研究的基礎(chǔ)上，提出重金 屬污染廢水的人工濕地處理技術(shù)中，發(fā)揮濕地植物凈化功能的最佳濕地植物種類(lèi)及搭配， 高效凈化廢水中重金屬。這6種植物構(gòu)成的組合對(duì)廢水中六種主要重金屬污染元素(Cd、 Pb、Zn、Cu、Cr、Ni)的凈化效率都達(dá)到92%以上。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下，一種組合濕地植物高效凈化重金屬 污染廢水的方法在人工濕地中，含有按照下述比例的種植量的六種植物，其中稗空心蓮 子草茭筍鴨舌草柳葉箬辣蓼=1:2:1:3:2:3 ；六種植物不同種類(lèi)植物 間隔種植，其中茭筍與辣蓼、稗與柳葉箬之間間隔距離大于其他植物之間的間隔距離。本發(fā)明在人工濕地中采用六種植物組合凈化重金屬污染廢水，這6種植物對(duì)重金 屬的吸收能力及對(duì)重金屬毒性的耐性都很強(qiáng)。在這6種植物中，空心蓮子草是匍匐植物，鴨 舌草較矮而散生，稗和柳葉箬直立叢生，茭筍和辣蓼比較高大而直立。所以，將這6種濕地 植物種植于濕地，不但對(duì)廢水中的重金屬吸收凈化能力很強(qiáng)，而且能充分利用生長(zhǎng)空間，形 成一個(gè)旺盛生長(zhǎng)的植物群落，進(jìn)一步提高對(duì)廢水中重金屬的凈化效果。該濕地植物組合對(duì) 廢水中主要重金屬污染元素的凈化效果可達(dá)92%以上。


其中圖1為本發(fā)明中使用的六種濕地植物的圖片。
具體實(shí)施例方式1、人工濕地池建設(shè)利用天然低洼地(池塘、河道)或用水泥混凝土建造人工濕地池，人工濕地池面積 根據(jù)污水處理量確定，日污水排放量(m3)濕地池面積(m2)為1 5，內(nèi)填無(wú)污染土壤厚 度40-50cm ；濕地池內(nèi)灌水浸泡(保持水面高于土 10cm) 10天后，栽入濕地植物幼苗。2、濕地植物采集、栽植及管理在市郊采集6種濕地植物幼苗，具體種名、科名及學(xué)名見(jiàn)表1。然后按照下述比例 的種植量的種間間隔將六種植物栽入人工濕地池，植物平均株間距20cm，其中茭筍與辣蓼、 稗與柳葉箬之間間隔距離大于其他植物之間的間隔距離。污水灌溉水深保持IOcm左右，其 中稗空心蓮子草茭筍鴨舌草柳葉箬辣蓼=1:2:1:3:2:3。根據(jù)申請(qǐng)人多年的研究，這6種植物對(duì)重金屬的吸收量將在栽植后40-50天達(dá)到 飽和狀態(tài)，因此建議每隔40-50收割一次植物，然后集中處理，這樣能大大提高濕地植物對(duì) 廢水中重金屬的凈化效果。表1濕地植物科名、種名及學(xué)名
權(quán)利要求
一種組合濕地植物高效凈化重金屬污染廢水的方法，其特征在于在人工濕地中，含有按照下述比例的種植量的六種植物，其中稗∶空心蓮子草∶茭筍∶鴨舌草∶柳葉箬∶辣蓼＝1∶2∶1∶3∶2∶3；六種植物不同種類(lèi)植物間隔種植，其中茭筍與辣蓼、稗與柳葉箬之間間隔距離大于其他植物之間的間隔距離。
全文摘要
本發(fā)明屬于污水的濕地凈化技術(shù)，涉及組合濕地植物高效凈化重金屬污染廢水的方法。在人工濕地中，栽培6種濕地植物，分別是稗(Echinochloa crus-galli)、空心蓮子草(Alternanthera philoxeroides)、茭筍(Zizania latifolia)、鴨舌草(Monochoria vaginalis)、柳葉箬(Iachne globosa)、辣蓼(Polygonum hydropiper)，栽種比例為稗∶空心蓮子草∶茭筍∶鴨舌草∶柳葉箬∶辣蓼＝1∶2∶1∶3∶2∶3。本發(fā)明對(duì)廢水中6種主要重金屬污染元素(Cd、Pb、Zn、Cu、Cr、Ni)的凈化效率都達(dá)到92％以上。
文檔編號(hào)C02F3/32GK101973635SQ20101029068
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者劉建國(guó), 孫向武, 朱忠泉 申請(qǐng)人:常州大學(xué)